package zw_1_100.zw_15_三数之和;

import java.util.*;

/**
 * 给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组。
 * <p>
 * 示例 1：
 * 输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
 * 输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
 * 示例 2：
 * 输入：nums = [0,1,1]
 * 输出：[]
 * 示例 3：
 * 输入：nums = [0,0,0]
 * 输出：[[0,0,0]]
 *  
 * 提示：
 * <p>
 * 3 <= nums.length <= 3000
 * -105 <= nums[i] <= 105
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/3sum
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 */

class Solution {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {-1, 0, 1, 2, -1, -4};
        List<List<Integer>> lists = threeSum(nums);
        lists.forEach(System.out::print);
    }

    /**
     * 思路
     * 标签：数组遍历
     * 首先对数组进行排序，排序后固定一个数 nums[i]，再使用左右指针指向 nums[i]后面的两端，数字分别为 nums[L] 和 nums[R]，
     * 计算三个数的和 sum 判断是否满足为 0，满足则添加进结果集。
     * 如果 nums[i]大于 0，则三数之和必然无法等于 0，结束循环
     * 如果 nums[i] == nums[i-1]，则说明该数字重复，会导致结果重复，所以应该跳过
     * 当 sum == 0 时，nums[L] == nums[L+1] 则会导致结果重复，应该跳过，L++
     * 当 sum == 0 时，nums[R] == nums[R-1] 则会导致结果重复，应该跳过，R−−
     * 时间复杂度：O(n^2)，n 为数组长度
     * @param nums
     * @return
     */
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList();
        if(nums == null) return ans;
        int len = nums.length;
        if(len < 3) return ans;
        Arrays.sort(nums); // 排序
        for (int i = 0; i < len ; i++) {
            if(nums[i] > 0) break; // 如果当前数字大于0，则三数之和一定大于0，所以结束循环
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue; // 去重
            int L = i+1;
            int R = len-1;
            while(L < R){
                int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if(sum == 0){
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i],nums[L],nums[R]));
                    while (L<R && nums[L] == nums[L+1]) L++; // 去重
                    while (L<R && nums[R] == nums[R-1]) R--; // 去重
                    L++;
                    R--;
                }
                else if (sum < 0) L++;
                else if (sum > 0) R--;
            }
        }
        return ans;
    }


    /**
     * 排序 + 双指针
     *
     * @param nums
     * @return
     */
//    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
//        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
//        Arrays.sort(nums);//排序
//        int n = nums.length;
//        //枚举 a
//        for (int first = 0; first < n; first++) {
//            //因为已排序，所以当第一个数大于0时，三数之和一定大于0，跳出循环
//            if (nums[first] > 0) break;
//            //对 a 去重
//            if (first > 0 && nums[first] == nums[first - 1]) {
//                continue;
//            }
//            //定义 c 的起始位置
//            int third = n - 1;
//            //设 target = -a
//            int target = -nums[first];
//            //枚举 b
//            for (int second = first + 1; second < n; second++) {
//                //对 b 去重
//                if (second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1]) {
//                    continue;
//                }
//                //保证 b 的指针在 c 的指针的左侧
//                //当 b + c 大于 a 的相反数时，则 c 左移，往小的数移动
//                while (second < third && nums[second] + nums[third] > target) {
//                    --third;
//                }
//                // 如果指针重合，随着 b 后续的增加
//                // 就不会有满足 a+b+c=0 并且 b<c 的 c 了，可以退出循环
//                if (second == third) {
//                    break;
//                }
//                // b + c = -a 满足条件，返回结果
//                if (nums[second] + nums[third] == target) {
//                    ans.add(Arrays.asList(nums[first], nums[second], nums[third]));
//                }
//            }
//        }
//        return ans;
//    }
}

